電感線圈的作用及繞法

2021-02-08 電子材料圈


電感線圈的作用


基本作用:儲波、振蕩、延遲、陷波等。

形象說法:「通直流、阻交流」

詳細解說:在電子線路中;電感線圈對交流有限流作用,它與電阻器或電容器組成高通或低通錄波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進行交流耦合、變壓、交流和阻抗變換等。以下是電感的作用


一、阻流作用:


線圈中的自感電動勢總是與線圈中的電流變化相對抗。主要可分為高頻阻流線圈及低頻阻流線圈。


二、調諧與選頻作用:


電感線圈與電容器並聯可組成LC調諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號的頻率f相等,則迴路的感抗與容抗也相等,於是電磁能量就在電感、電容之間來回振蕩,這就是LC迴路的諧振現象。諧振時由於電路的感抗與容抗等值又反向,因此迴路總電流的感抗最小,電流量最大(指f=f0的交流信號),所以LC諧振電路具有選擇頻率的作用,能將某一頻率f的交流信號選擇出來。



1、高頻阻流線圈:高頻阻流線圈也稱高頻扼流線圈,它用來阻止高頻交流電流通過。


高頻阻流線圈工作在高頻電路中,多用採空心或鐵氧體高頻磁心,骨架用陶瓷材料或塑料製成,線圈採用蜂房式分段繞制或多層平繞分段繞制。


2、低頻阻流線圈:低頻阻流線圈也稱低頻扼流圈,它應用於電流電路、音頻電路

或場輸出等電路,其作用是阻止低頻交流電流通過。



通常,將用在音頻電路中的低頻阻流線圈稱為音頻阻流圈,將用在場輸出電路中的低頻阻流線圈稱為場阻流圈,將用在電流濾波電路中的低頻阻流線圈稱為濾波阻流圈。


低頻阻流圈一般採用「E」形矽鋼片鐵心(俗稱矽鋼片鐵心)、坡莫合金鐵心或鐵淦氧磁心。為防止通過較大直流電流引起磁飽和,安裝時在鐵心中要留有適當空隙。空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為中頻或高頻電感器,而鐵心電感器多數為低頻電感器。電感器品質因數的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關。


總之;在低頻時,電感一般呈現電感特性,既只起蓄能,濾高頻的特性。同時在高頻時,它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發熱,感性效應降低等現象。不同的電感的高頻特性都不一樣。


電感線圈的繞法


電感可由電導材料盤繞磁芯製成,典型的如銅線,也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導率高的芯材料可以把磁場更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈(enamel coated wire )環繞鐵氧體(ferrite)線軸製成,而有些防護電感把線圈完全置於鐵氧體內。一些電感元件的芯可以調節。由此可以改變電感大小。小電感能直接蝕刻在PCB板上,用一種鋪設螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以製造電晶體同樣的工藝製造在集成電路中。在這些應用中,鋁互連線被經常用做傳導材料。不管用何種方法,基於實際的約束應用最多的還是一種叫做「旋轉子」的電路,它用一個電容和主動元件表現出與電感元件相同的特性。用於隔高頻的電感元件經常用一根穿過磁柱或磁珠的金屬絲構成。


電感是導線內通過交流電流時,在導線的內部周圍產生交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。當電感中通過直流電流時,其周圍只呈現固定的磁力線,不隨時間而變化;

  

可是當在線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現出隨時間而變化的磁力線。根據法拉第電磁感應定律—磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產生感應電勢,此感應電勢相當於一個「新電源」。當形成閉合迴路時,此感應電勢就要產生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。磁力線變化來源於外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性,在電學上取名為「自感應」,通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間,會發生火花,這自感現象產生很高的感應電勢所造成的。

  

總之,當電感線圈接到交流電源上時,線圈內部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著,致使線圈產生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而產生的電動勢,稱為「自感電動勢」。由此可見,電感量只是一個與線圈的圈數、大小形狀和介質有關的一個參量,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。

  

代換原則:1、電感線圈必須原值代換(匝數相等,大小相同)。2、貼片電感只須大小相同即可,還可用0歐電阻或導線代換。


已閱完,今天的趣問一刻:

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